Gravity-Sand
This tutorial will guide you step by step in the ProCAST set-up of a sand casting simulation.
The geometry used for this tutorial is composed of a:
·casting
·sand box
·cores
本指南将指导你在ProCAST 中一步一步地建立一个砂型铸件模拟。
本指南中需要的几何模型包括:
·铸件
·砂型
·砂芯
1 Load the sand.mesh model in PreCAST
1、在PreCAST中加载sand.mesh 模型
Please enter first the case name under the 'Case' field of the file manager and press the PreCAST menu PreCAST will load first a ProCAST file (d.dat) if it is present in the current directory. If PreCAST does not find any ProCAST file, it will look for a MeshCAST file (.mesh) with the corresponding prefix. And if there is no MeshCAST file, you will have to use the Open file menu of PreCAST in order to look for the right file.
首先在file manager中的'Case' 区域添入工程名称，点击PreCAST菜单。PreCAST将首先加载一个PreCAST文件(d.dat)，如果这个文件在当前目录中。如果PreCAST没能找到一个PreCAST文件，它将搜索一个带有相应前缀的MeshCAST文件(.mesh)。如果没有MeshCAST文件，你将不得不用PreCAST菜单中的Open文件菜单来搜索正确的文件。
2 Check the geometry
PreCAST indicates automatically the number of materials, the total number of nodes and of elements. The units and the global size of the model are shown
These information and the volume of the different components are available in the File menu -> Check geometry options.
2、检查几何模型
PreCAST自动显示材料的数量，节点和零件的总数。模型的单位和轮廓尺寸也将显示。
这些信息和不同零件的体积在菜单File menu -> Check geometry 选项中。
3 Assign material properties to the casting, mold and cores. In this case, Ductile Iron is assigned to the casting material, Sand silica to the mold and Steel_H13 to the core domains.
3、对铸件、砂型、砂芯设置材料参数。在本例中，铸件材料为球铁，砂型材料为硅砂，砂新材料为Steel_H13 。
4 Create and Assign the Interfaces between the components
In this case all interfaces have to be converted from EQUIV to COINC. In order to validate this choice, press the Apply button.
4、创建和设置不同零件的界面
在本例中，所有的界面将EQUIV 转化成COINC。为了使该项选择有效，点击Apply按钮。
Once the interfaces are created, assign a heat transfer value to each interface. Typical values are 500 W/m2K between casting and sand and 1000 W/m2K between casting and steel cores.
一旦界面被创建，对每个界面设置一个热传导数值。典型值铸件与砂型界面为500 W/m2K ，铸件与钢制砂芯之间为1000 W/m2K。
5 Assign the Boundary conditions
5、设置边界条件
A natural air cooling heat Boundary condition will be applied all around the sand box, a velocity Boundary condition will be applied and a temperature Boundary condition will be imposed to some nodes of the top surface of the down sprue.
砂型周围是一个自然空气冷却的热边界条件。一个速度边界条件和一个温度边界条件将被设置到直浇口的上平面的一些节点上。
6 Set the gravity
In order to set the gravity vector, go in the Process menu.
6、设置重力
为了设置重力矢量，转到Process菜单。
7Set the constant Initial conditions
7、设置初始条件常量。
8Set the run parameters
In the Preferences menu, select the Gravity filling option. The right and dedicated run parameters will be automatically set.
8、设置浇注参数
在Preferences菜单中，选择Gravity filling选项。合适的专用浇注参数将自动设置。
In the General run parameters panel, DTMAX is set to 5 seconds in this case.
在General run parameters 面板中，DTMAX在本例中被设置为5秒。
In the Thermal run parameters panel, TFREQ is set to 5 here.
在Thermal run parameters 面板中，TFREQ被设置为5。
In the Flow run parameters panel, VFREQ is set to 5 (equal to TFREQ).
在Flow参数面板中，VFREQ被设置为5(等于TFREQ)。
Do not forget to press Apply in order to validate the Run Parameters selection. 为了使参数选择有效，不要忘了点击Apply。
9Save and Exit PreCAST
9、保存并退出PreCAST
10Run DataCAST and ProCAST
10、运行DataCAST 和ProCAST
11Visualize the results in ViewCAST 11、在ViewCAST中显示结果
Position the model using the picture manipulation tools (zoom, drag, rotate, ...). 用图像处理工具(zoom, drag, rotate, ...)定位模型
Select the casting material.
选择铸件材料。
Visualization of the flow behavior using the 'tape player' buttons. 用'tape player' 按纽显示流动效果。
Analysis of the velocity vectors. Possible mold erosion can be studied. 分析速度矢量。可以分析可能的模具腐蚀。
Temperature map in a cross section through the total model:
整个模型的一个截面的温度场
Isolated pockets of liquid are displayed using the Fraction of Solid cut-off option. 用Fraction of Solid cut-off option显示孤立的液体区。
Procast培训简要教程
Procast基本操作指南 Procast铸造模拟的基本流程为：造型——划分表面网格——MeshCAST划分体网格——PreCAST设置边界条件和运行参数——DataCAST——ProCAST解算——PostCAST，ViewCAST处理、分析模拟结果。下面进行较为详细的说明。 一． Ideas造型与划分表面网格 1．造型(simulation + master modeler): 建模顺序为铸件，浇注系统，砂箱。 *注意直浇口面，明冒口面，和砂箱上表面必须在一个平面上。对于一般的砂芯，可看作砂箱的一部分。 2．Partition（先选铸件，再选砂箱。） 3．划分模型的表面网格（simulation+ meshing） 4．输出面网格模型: file, export, ideas simulation universal file, 键入文件名（文件为 *.unv），OK。 二． Meshcast（划分体网格） 1．在Dos窗口键入meshcast 2．File/open，文件类型选I-deas surface mesh(*.unv) 3．Check mesh, Check intersection，检查表面网格质量，提示信息显示在左下角的Message Window中，如表面网格通过，则进入下一步，否则修改4．Tet mesher, full layer（对砂型采用no layer）, gen tet mesh 5．Display Ops下(点击bad element, Negative Jac)检查是否有坏单元和负雅各比单元。如果有坏单元，则Smoothing优化单元(smooth优化建议不要超过两次)，save。有些坏单元无法消除，需对表面网格进行修改。 6．Exit（生成 *.mesh文件） 三． Precast (设定材料的热物性参数，边界条件，运行参数等) 1．在文件所在的目录下键入precast *（*为文件名前缀） 2．Geometry, units(mm), meshcast *.mesh，Apply。（读入体网格文件） 3．检查几何体网格，check geom如有错，退出，修改网格。 4．Material：首先根据具体情况定义材料, database材料热物性数据库管理，根据所用材料选取库中已有的材料或add添加新材料。assign把定义的材料分配到不同的件上，注意选的材料前面的T或F符号，如果只进行温度场模拟，则可选带T的材料，要有流场的模拟，必须选带F的材料。 5．Interface（不同件（如砂型和铸件）之间的界面）：database(界面传热数据
Gravity-Sand This tutorial will guide you step by step in the ProCAST set-up of a sand casting simulation. The geometry used for this tutorial is composed of a: ·casting ·sand box ·cores 本指南将指导你在ProCAST 中一步一步地建立一个砂型铸件模拟。 本指南中需要的几何模型包括: ·铸件 ·砂型 ·砂芯 1 Load the sand.mesh model in PreCAST 1、在PreCAST中加载sand.mesh 模型 Please enter first the case name under the 'Case' field of the file manager and press the PreCAST menu PreCAST will load first a ProCAST file (d.dat) if it is present in the current directory. If PreCAST does not find any ProCAST file, it will look for a MeshCAST file (.mesh) with the corresponding prefix. And if there is no MeshCAST file, you will have to use the Open file menu of PreCAST in order to look for the right file. 首先在file manager中的'Case' 区域添入工程名称，点击PreCAST菜单。PreCAST将首先加载一个PreCAST文件(d.dat)，如果这个文件在当前目录中。如果PreCAST没能找到一个PreCAST文件，它将搜索一个带有相应前缀的MeshCAST文件(.mesh)。如果没有MeshCAST文件，你将不得不用PreCAST菜单中的Open文件菜单来搜索正确的文件。
ProCAST 软件综合培训教程 CopyRight ProCAST 简体中文基础应用教程版权所有：软件猎手
ProCAST 软件综合培训教程 CopyRight第一章软件及基本操作介绍ProCAST 软件是由美国UES 公司开发的铸造过程模拟软件，采用基于有限元(FEM) 的数值计算和综合求解的方法，对铸件充型、凝固和冷却过程中的流场、温度场、 应力场、电磁场进行模拟分析。 一、软件模块： 如图1 所示，ProCAST 软件包括8 个模块： 1、基本模块Base Module：基本模块包括温度场、凝固、材料数据库及前后处理。 2、剖分模块Meshing：产生输入模型的四面体体网格 3、流动模块Fluid：对铸造过程中的流场进行模拟分析 4、应力模块Stress：对铸造过程中的应力场进行模拟分析 5、微结构模块Microstructure：对铸件的微观组织结构进行模拟分析 6、电磁模块Electromagnetic：对铸造过程中的电磁场进行模拟分析 7、辐射模块Radiation：对铸造过程中的辐射能量进行模拟分析 8、逆运算模块Inverse：采用逆运算计算界面条件参数和边界条件参数 二、模拟过程 ProCAST 软件的模拟流程包括： 1、创建模型：可以分别用I-Deas、Pro/E、UG、Patran、Ansys 作为前处理软件创 建模型，输出ProCAST 可接受的模型或网格文件。
ProCAST 软件综合培训教程 CopyRight、MeshCAST：对输入的模型或网格文件进行剖分，最终产生四面体体网格，生成 文件，文件中包含节点数量、单元数量、材料数量等信息。 3、PreCAST：分配材料、设定界面条件、边界条件、初始条件、模拟参数，生成 和文件， 4、DataCAST：检查模型及PreCAST 中对模型的定义是否有错误，如有错误，输出错 误信息，如无错误，将所有的模型信息转换为二进制，生成文件。 5、ProCAST：对铸造过程模拟分析计算，生成文件。 6、ViewCAST：显示铸造过程模拟分析结果。 7、PostCAST：对铸造过程模拟分析结果进行后处理。 三、应用范围 ProCAST 软件可应用于砂模铸造、金属模铸造、熔模铸造、高/低压铸造、精密 铸造、蜡模铸造、连续铸造等多种铸造过程。 四、软件的安装 1、在UNIX 系统上的安装 ①创建安装目录： mkdir /procast ②进入安装目录： cd/procast ③直接运行安装文件，选择机器类型，如SGI32，安装 ④设置用户权限：chmod 555 BIN/* BIN 文件夹对所有用户有读和执 行权限 chmod 666 LIB/* LIB 文件夹对所有用户有读和写 权限 chmod 777 BIN LIB BIN 和LIB 文件夹对所有用户有 读、写和执行权限 ⑤设置环境变量及路径： setenv ProPATH320 /procast/V320/lib setenv ProBIN320 /procast/V320/bin setenv MeshPATH161 $ProPATH320 setenv P_SCHEMA /procast/V320/schema
Procast操作步骤： 1.启动软件 ，出现界面， 可在installation setting中更改文件路径。在file manager——case 中输入文件名（随便），点击meshcast。 Meshcast主要是划分网格，precast主要是前处理，施加约束条件，datacast主要是检验模拟施加条件等，可以跳过，在procast求解时会先检查一遍再求解，viewcast为后处理，status 为求解过程中的进度条。 2.网格划分 进入meshcast后，file——open所要模拟的模型，最好是parasolid格式的，比较方便。 导入文件后会提示设置单位，在properties中选择mm。
图形左边中间 左上角第一个为检查图形按键，检查无误后，设置网格大小，右下方如图 可根据图形实际大小设置length，再点击左起第一个，生成网格，第二个显示网格，第三个检查网格，最后一个进入生成体网格界面。 在editmesh中再次点击checkmesh，（调整length值，将其设置成合适大小） 其他默认，Tetmesh中。这时可以看到会产生相关模型。点击save SM保存网格模型，关闭。 3.前处理 回到主界面，打开precast
打开刚才保存的网格文件。先，再定义材料 ，定义模具和成型件的材料属性。 ，材料可以自己添加，add键 定义材料的名称，密度，热学，流体方面的性质等等。（主要定义材料的密度、导热系数和粘度。）
分别选择模具和成型件，选择下方的材料，点击assign定义属性。模具的type为mold，empty 为no；成型件为Casting，empty为yes。 材料定义后，点击interface，定义模具与成型材料之间的换热系数。同材料定义类似，可以自己添加两个面之间的换热系数。（） Boundary conditions定义——assign surface 首先要添加自己需要定义哪些方面的参数，从add中添加。 常用的有temperature、heat、pressure（浇口压力）、inlet（浇口流量，8060HT-1聚氨酯材料流量大概2.5g/sec）、wall（边界设定）等。 Process定义——主要是设置重力，根据自己的模型坐标设置。熔体流向型腔方向的重力加
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第一章 软件及基本操作介绍 ProCAST软件是由美国UES公司开发的铸造过程模拟软件，采用基于有限元(FEM)的数值计算和综合求解的方法，对铸件充型、凝固和冷却过程中的流场、温度场、应力场、电磁场进行模拟分析。 一、软件模块： 如图1所示，ProCAST软件包括8个模块： 1、基本模块Base Module：基本模块包括温度场、凝固、材料数据库及前后处理。 2、剖分模块Meshing：产生输入模型的四面体体网格 3、流动模块Fluid：对铸造过程中的流场进行模拟分析 4、应力模块Stress：对铸造过程中的应力场进行模拟分析 5、微结构模块Microstructure：对铸件的微观组织结构进行模拟分析 6、电磁模块Electromagnetic：对铸造过程中的电磁场进行模拟分析 7、辐射模块Radiation：对铸造过程中的辐射能量进行模拟分析 8、逆运算模块Inverse：采用逆运算计算界面条件参数和边界条件参数 二、模拟过程 ProCAST软件的模拟流程包括： 1、创建模型：可以分别用I-Deas、Pro/E、UG、Patran、Ansys 作为前处理软件创 建模型，输出ProCAST可接受的模型或网格文件。
2、MeshCAST：对输入的模型或网格文件进行剖分，最终产生四面体体网格，生成 xx.mesh文件，文件中包含节点数量、单元数量、材料数量等信息。 3、PreCAST：分配材料、设定界面条件、边界条件、初始条件、模拟参数，生成xxd.out 和xxp.out文件， 4、DataCAST：检查模型及PreCAST中对模型的定义是否有错误，如有错误，输出错 误信息，如无错误，将所有的模型信息转换为二进制，生成xx.unf文件。 5、ProCAST：对铸造过程模拟分析计算，生成xx.unf文件。 6、ViewCAST：显示铸造过程模拟分析结果。 7、PostCAST：对铸造过程模拟分析结果进行后处理。 三、应用范围 ProCAST软件可应用于砂模铸造、金属模铸造、熔模铸造、高/低压铸造、精密铸造、蜡模铸造、连续铸造等多种铸造过程。 四、软件的安装 1、在UNIX系统上的安装 ① 创建安装目录： mkdir /procast ② 进入安装目录： cd/procast ③ 直接运行安装文件，选择机器类型，如SGI32，安装 ④ 设置用户权限：chmod 555 BIN/* BIN文件夹对所有用户有读和执 行权限 chmod 666 LIB/* LIB文件夹对所有用户有读和写 权限 chmod 777 BIN LIB BIN和LIB文件夹对所有用户有 读、写和执行权限 ⑤ 设置环境变量及路径： setenv ProPATH320 /procast/V320/lib setenv ProBIN320 /procast/V320/bin setenv MeshPATH161 $ProPATH320 setenv P_SCHEMA /procast/V320/schema
安装步骤 一．安装procast 2014 1.Install ESI ProCAST 2014.0 Windows,点击setup.exe，安装时候注意直接把C盘改成其他盘 即可，procast和VE放到一个文件夹里，直至完成。 2.复制bin文件夹到安装好的程序所在文件夹，覆盖先前的。点是即可。Bin文件夹在 _SolidSQUAD_里。 3.Copy "license.dat" to your computer (for example to
4.Create environment variable PAM_LMD_LICENSE_FILE=
2. 安装完成之后，复制文件夹_SolidSQUAD_里的"Windows-x86" and "Windows-x64"文件到安装好的文件里，覆盖原先的。 3. enjoy，选择casting，点击OK。
一、 启动Precast. 二、 导入网格文件。 如果要进行3D 分析，需要导入一个有限元网格文件。网格文件可以由PA TRAN , IDEAS, ANVIL, ANSYS, ARIES 等格式输出。本教程使用的网格文件由MeshCAST 自动生成。典型的MeshCAST 文件的文件名类型“prefix.mesh ”。 操作步骤：GEOMETRY>MESHCAST>APPLY 如果使用MeshCAST 生成的文件，模型的单位包含在文件里。如果是由其它的软件生成的文件，必需要进行单位设置。 操作步骤：GEOMETYR>UNITS 如果文件导入成功，会出现一个文件检查结果。（如图）会帮助确认导入文件中正确的节点、元素、实体的数量。 为了方便看几何体，可以使用快捷键。 操作步骤：MATERIAL>SHIFT+X>CTRL+SHIFT+Y>HIDDEN 。 三、 确定对称面 通过选择位于对称面上的3个点来确定一个对称面。使用网格工具或者造型工具可以找到这些点。通过定位每个平面上的节点来确定这些点并且标明节点的平面坐标。 对称面必需满足两个条件： l 没有热流传过对称面 l 没有液流经过对称面 对称边界条件也会自动生成。参见本教程后面的边界条件的设置。 操作步骤：GEOMETRY>SYMMETRY>MIRROR 1>输入对称面的坐标， X=0>APPLY>SYMMETRY>EXECUTE 设置对称面后，屏幕上只显示出一半铸件。我们只要模拟一半铸件，而不会降低精度，并且还会减少模拟的时间。 图 1对称面上的定位点的输入
四、导入网格文件的检查 导入的文件中是否有坏点对模拟结果有很大的影响。一定要对导入的文件进行检查。 1、操作步骤：GEOMETRY>CHECK GEOM>NEG-JAC 本步骤用来寻找负雅可比元素。这些元素把内部的面翻到外面或者是平面。如果网格文件中含有这些元素，模拟中止很大程度上是由于收敛的问题。 2、操作步骤：GEOMETRY>CHECK GEOM>VOLUMES 本步骤用来检查模型不同部分的体积。体积检验使我们确信单位是否正确以及用型腔的一些信息。 五、保存PreCAST的设置 在PreCAST设置过程中，我们可以在任意一点保存。这样可以防止以外的停电、错误设置或者文件损坏导致数据的丢失。 操作步骤：GEOMETRY>SA VE 当使用保存功能时，就会把所有模拟所需要的数据都保存在文件[prefix]d.dat中。数据中包含几何数据、使用的材料、工艺数据等等。在保存结束退出PreCAST时，会用[prefix]p.dat形式生成第2个文件。这个文件仅仅包含有运行参数。 六、定义材料 现在我们对模拟中使用的材料进行定义。本问的例子中，铸件使用AL356，模具使用H13钢。 在材料设置表中，有3列。ID用来标明元素群所使用的材料。MA TERIAL NAME用来定义有相同ID 的元素使用材料的名称。TYPE用来确定几何体的功能，这可以使PreCAST对模型进行计算或者假设。 操作步骤：MATERIALS>ASSIGN>选择#1，材料库中的AL356材料被选中>ASSIGN>在TPYE中输入CASTING>选择#2，材料库中的H13材料被选中>ASSIGN>选择#3>ASSIGN
序 ProCAST软件是由美国USE公司开发的铸造过程的模拟软件，采用基于有限元（FEM）的数值计算和综合求解的方法，对铸件充型、凝固和冷却过程中的流场、温度场、应力场、电磁场进行模拟分析。 ProCAST适用范围 ProCAST适用于砂型铸造、消失模铸造; 高压、低压铸造; 重力铸造、倾斜浇铸、熔模铸造、壳型铸造、挤压铸造; 触变铸造、触变成型、流变铸造。 由于采用了标准化的、通用的用户界面，任何一种铸造过程都可以用同一软件包ProCAST TM进行分析和优化。它可以用来研究设计结果，例如浇注系统、通气孔和溢流孔的位置，冒口的位置和大小等。实践证明ProCAST TM可以准确地模拟型腔的浇注过程，精确地描述凝固过程。可以精确地计算冷却或加热通道的位置以及加热冒口的使用。 ProCAST 材料数据库 ProCAST TM可以用来模拟任何合金，从钢和铁到铝基、钴基、铜基、镁基、镍基、钛基和锌基合金，以及非传统合金和聚合体。 ESI旗下的热物理仿真研究开发队伍汇集了全球顶尖的五十多位冶金、铸造、物理、数学、计算力学、流体力学和计算机等多学科的专家，专业从事ProCAST 和相关热物理模拟产品的开发。得益于长期的联合研究和工业验证，使得通过工业验证的材料数据库不断地扩充和更新，同时，用户本身也可以自行更新和扩展材料数据。 除了基本的材料数据库外，ProCAST还拥有基本合金系统的热力学数据库。这个独特的数据库使得用户可以直接输入化学成分，从而自动产生诸如液相线温度、固相线温度、潜热、比热和固相率的变化等热力学参数。 ProCAST 模拟分析能力 可以分析缩孔、裂纹、裹气、冲砂、冷隔、浇不足、应力、变形、模具寿命、工艺开发及可重复性。 ProCAST几乎可以模拟分析任何铸造生产过程中可能出现的问题,为铸造工程师提供新的途径来研究铸造过程,使他们有机会看到型腔内所发生的一切,从而产生新的设计方案。其结果也可以在网络浏览器中显示,这样对比较复杂的铸造过程能够通过网际网络进行讨论和研究。 1.4.1缩孔 缩孔是由于凝固收缩过程中液体不能有效地从浇注系统和冒口得到补缩造成的。由于冒口补缩不足而导致了很大的内部收缩缺陷。ProCAST可以确认封闭液体的位置。使用特殊的判据，例如宏观缩孔或Niyama判据来确定缩孔缩松是否会在这些敏感区域内发生。同时ProCAST可以计算与缩孔缩松有关的补缩长度。在砂型铸造中，可以优化冒口的位置、大小和绝热保温套的使用。在压铸中，ProCAST可以详细准确计算模型中的热节、冷却加热通道的位置和大小，以及溢流口的位置。 1.4.2裂纹 铸造在凝固过程中容易产生热裂以至在随后的冷却过程中产生裂纹。利用热应力分析，ProCAST TM可以模拟凝固和随后冷却过程中产生的裂纹。在真正的生产之前，这些模拟结果可以用来确定和检验为防止缺陷产生而尝试进行的各种设计。 1.4.3裹气
2007.04.05～2007.04.09 1 充型时导热系数与铸件模具间有涂料、无涂料、何种涂料有关。 2 模拟上理论的模拟出来的质量很好，使用上主要是把实际中偏离理论的条件（铸造条件）输入，考虑非理想下的情况。 3 GEOMESH用来去掉不重要的小碎面 过程： 进入meshcast，打开.gmrst文件 面网格←→体网格（面网格是一种过渡，是为了体网格做准备） .sm 面网格文件 .mesh体网格文件 要修改可在面网格里修改，在体网格里无法修改 Meshcast Meshcast -2D 用于二维的（现在基本不用） Meshcast -3D 三维（常用） Meshcast -3D –M 用于大文件，节省内存 ①文件输入 .stl 格式不推荐使用（主要用于有限差分法） ②必要的修理 ③生成面网格 ④生成体网格 ⑤分析与提高 面网格生成前（修理后）自动生成.gmrst文件 屏幕上鼠标的操作（没选任何功能按钮的情况下）： 左键：旋转实体 中键：框选一次，放大一次 右键：恢复到初始状态
多次做过（把局部剪切出来）操作后，左键一次可以回退一次，中键可回退到初始状态。 坏网格判据：默认为角度小于5°的为坏网格，可以修改次值 添加的公共边不会马上被两面识别（显示为蓝色），添加后需把添加的线分两次添加到两面中，具体操作方法见“几何检查后添加边线.gif” 黄色线的一种可能：重合面上的公共边（大面上与在其上的小面，两面可分别划分网格）——把公共边变成这种黄色的方法：选中公共边，添加至面上，具体操作可参考“几何检查后添加边线.gif” 3D 模型 Pro/E .IGES 和.STEP（实体），尽量用IGES，STEP可能会丢线（如圆柱的侧线可能只有一条）Catia 尽量用.model （.step，.iges） I-deas 最好用.unv UG .x_t文件 负雅可比检查：检查网格是否扭曲（存在负雅可比的地方不收敛，在procast 计算过程中无法继续计算），有两个地方可进行检查 在生成体网格前对.sm 进行检查，红色表示没有生成面网格的面；粉色表示坏网格，黄色（看起来是不好了）表示重复补了多次，删除网格重新补；红色单线表示有缝隙（放大后可见）
Procast 培训简要教程
Procast 基本操作指南 Procast 铸造模拟的基本流程为：造型——划分表面网格——MeshCAST 划分 体网格——PreCAST 设置边界条件和运行参数——DataCAST——ProCAST 解算——PostCAST，ViewCAST 处理、分析模拟结果。下面进行较为详细的说明。 一．Ideas 造型与划分表面网格 1．造型(simulation + master modeler): 建模顺序为铸件，浇注系统，砂箱。 *注意直浇口面，明冒口面，和砂箱上表面必须在一个平面上。对于一般的砂芯，可看作砂箱的一部分。 2．Partition（先选铸件，再选砂箱。） 3．划分模型的表面网格（simulation+ meshing） 4．输出面网格模型: file, export, ideas simulation universal file, 键入文件名（文 件为*.unv），OK。 二．Meshcast（划分体网格） 1．在Dos窗口键入meshcast 2．File/open，文件类型选I-deas surface mesh(*.unv) 3．Check mesh, Check intersection，检查表面网格质量，提示信息显示在左下角的Message Window 中，如表面网格通过，则进入下一步，否则修改4．Tet mesher, full layer（对砂型采用no layer）, gen tet mesh 5．Display Ops 下(点击bad element, Negative Jac)检查是否有坏单元和负雅各比单元。如果有坏单元，则Smoothing 优化单元(smooth 优化建议不要超 过两次)，save。有些坏单元无法消除，需对表面网格进行修改。 6．Exit（生成*.mesh 文件） 三．Precast (设定材料的热物性参数，边界条件，运行参数等) 1．在文件所在的目录下键入precast *（*为文件名前缀） 2．Geometry, units(mm) , meshcast *.mesh，Apply。（读入体网格文件） 3．检查几何体网格，check geom 如有错，退出，修改网格。 4．Material：首先根据具体情况定义材料, database 材料热物性数据库管理，根据所用材料选取库中已有的材料或add 添加新材料。assign 把定义的材 料分配到不同的件上，注意选的材料前面的T 或F 符号，如果只进行温度 场模拟，则可选带T 的材料，要有流场的模拟，必须选带F 的材料。 5．Interface（不同件（如砂型和铸件）之间的界面）：database(界面传热数据
铸造模拟软件procast使用指南 铸造模拟软件ProCast使用指南编制日期:2009-2-18 编者: 版次:01 第 1 页共 56 页 铸造模拟软件ProCast 使用指南 编制: 审核: 批准: 声明:此设计指南仅供………内部使用，切勿外传。 铸造模拟软件ProCast使用指南 编制日期:2009-2-18 编者: 版次:01 第 2 页共 56 页 目录 1 序言……………………………………………………………………………………………
....................3 2 ProCa st软件主界面. (3) 2.1 ProCast适用范围 (4) 2.2 ProCast模拟分析能力 (4) 2.3 ProCast分析模块....................................................................................................5 3 ProCast和常用软件的接口. (9) 3.1 ProE网格划分 (9) 3.2 GeoMesh前处理 (12) 4 网格处理模块MeshCast 的 (16) 4.1 Open (17) 4.2 Repair (17)
4.3 在修补环境中生成表面网格模型 (19) 4.4 在Meshing environment 中编辑表面网格 (19) 4.5 Generate Tet Mesh (21) 5 前处理模块PreCast (23) 5.1 Geometry (23) 5.2 Materials (23) 5.3 Interface (24) 5.4 Boundary Conditions (24) 5.5 Process (26)
第一章ProCAST简介 1.1 序 ProCAST软件是由美国USE公司开发的铸造过程的模拟软件，采用基于有限元（FEM）的数值计算和综合求解的方法，对铸件充型、凝固和冷却过程中的流场、温度场、应力场、电磁场进行模拟分析。 1.2 ProCAST适用范围 ProCAST适用于砂型铸造、消失模铸造; 高压、低压铸造; 重力铸造、倾斜浇铸、熔模铸造、壳型铸造、挤压铸造; 触变铸造、触变成型、流变铸造。 由于采用了标准化的、通用的用户界面，任何一种铸造过程都可以用同一软件包ProCAST TM进行分析和优化。它可以用来研究设计结果，例如浇注系统、通气孔和溢流孔的位置，冒口的位置和大小等。实践证明ProCAST TM可以准确地模拟型腔的浇注过程，精确地描述凝固过程。可以精确地计算冷却或加热通道的位置以及加热冒口的使用。 1.3 ProCAST 材料数据库 ProCAST TM可以用来模拟任何合金，从钢和铁到铝基、钴基、铜基、镁基、镍基、钛基和锌基合金，以及非传统合金和聚合体。 ESI旗下的热物理仿真研究开发队伍汇集了全球顶尖的五十多位冶金、铸造、物理、数学、计算力学、流体力学和计算机等多学科的专家，专业从事ProCAST 和相关热物理模拟产品的开发。得益于长期的联合研究和工业验证，使得通过工业验证的材料数据库不断地扩充和更新，同时，用户本身也可以自行更新和扩展材料数据。 除了基本的材料数据库外，ProCAST还拥有基本合金系统的热力学数据库。这个独特的数据库使得用户可以直接输入化学成分，从而自动产生诸如液相线温度、固相线温度、潜热、比热和固相率的变化等热力学参数。 1.4 ProCAST 模拟分析能力 可以分析缩孔、裂纹、裹气、冲砂、冷隔、浇不足、应力、变形、模具寿命、工艺开发及可重复性。 ProCAST几乎可以模拟分析任何铸造生产过程中可能出现的问题,为铸造工程师提供新的途径来研究铸造过程,使他们有机会看到型腔内所发生的一切,从而产生新的设计方案。其结果也可以在网络浏览器中显示,这样对比较复杂的铸造过程能够通过网际网络进行讨论和研究。 1.4.1缩孔 缩孔是由于凝固收缩过程中液体不能有效地从浇注系统和冒口得到补缩造成的。由于冒口补缩不足而导致了很大的内部收缩缺陷。ProCAST可以确认封闭液体的位置。使用特殊的判据，例如宏观缩孔或Niyama判据来确定缩孔缩松是否会在这些敏感区域内发生。同时ProCAST可以计算与缩孔缩松有关的补缩长度。在砂型铸造中，可以优化冒口的位置、大小和绝热保温套的使用。在压铸中，ProCAST可以详细准确计算模型中的热节、冷却加热通道的位置和大小，以及溢流口的位置。 1.4.2裂纹 铸造在凝固过程中容易产生热裂以至在随后的冷却过程中产生裂纹。利用热应力分析，ProCAST TM可以模拟凝固和随后冷却过程中产生的裂纹。在真正的生产之前，这些模拟结果可以用来确定和检验为防止缺陷产生而尝试进行的各种
CAD Model Preprocessor Meshing Parameters Postprocessor Analysis Decision 一、基本操作流程 图（1_1） 建构正确的实体模型是进行分析工作的关键。把实体分为不同的组，转换为.stl 档，为MAGMA 分析做好准备。如图（1_1）所示：黑色字体是使用MAGMA 的操作步骤；红色字体是分析的前期工作和后期对策。 二、ＭＡＧＭＡ的操作 １、创建专案 建构实体模型 模流前处理 实体切网格 参数设定 模流后处理 结 果 分 析 相 应 对 策
图（2_1）图（2_2） 图（2_3）图（2_4） 图（2_5）说明：专案名称 .stl档
图（2_1）打开桌面图标 project 菜单 create project 出现新对话框 图（2_2）选择Iron casting 铸铁模组 选择结果存放路径（MAGMAsoft 下） 取解析方案名称 回车键 OK 出现新对话框 图（2_3）默认系统选择直接按红框所标的键，直到图（2_4）,按OK 键结束创建 专案操作。如图（2_5）的路径，把建立好的.stl 档存在CMD 文件夹下。 ２、前处理 2－1 、材质群组介绍 图（2_6） 在载入时一定要确保重力方向向上，如图（2_6）所示。一般在实体建模时便给出正确的重力方向。如果方向错误也可在MAGMA 内修改。（见后面说明） 砂模可以在建构实体时绘出，也可以在MAGMA 内绘制出。后面有进一步说明。 2－2、OVERLAY 原理 １、 砂模（sandm ） ２、 灌口（inlet ） ３、 浇道（gating ） ４、 浇道（gating ） ５、 冒口（feeder ） ６、 冒口（feeder ） ７、 入水口（ingate ） ８、 入水口（ingate ） ９、 砂芯（core ） １０、 冷铁（chill ） １１、 铸件（cast ） Inlet Gating Gating Feeder Core chill Ingate Z 轴正向
Procast网格装配操作讲解 一、网格装配操作讲解 网格装配功能在铸造网格生成中是一个非常重要的功能，它可以实现一些复杂几何的网格划分，同时也能提高网格划分操作的效率。网格装配主要是在两个独立的面网格模型间进行的，其中选一个作为主装配面（master），另一个作为次装配面（slave）,通过装配命令实现两个面的装配，生成一个新的整体，具体技术图见图1所示。 图1 MESH-Assembly技术流程 1.装配操作流程 图2 MESH-Assembly操作流程
从图2可以看出，在进行网格装配操作过程中，只针对两个面网格进行装配，并且面网格质量要高，两个网格的尺寸大小比较接近，这样才能保证装配质量；另外，装配过程中特征线必须沿着两个面的公共面处完整选择，软件可以自动识别但未能识别的必须人工补齐。 2.软件操作说明 1)几何模型的准备 进行装配的模型，必须是在同一套坐标系下建立的模型，这样以后装配才能对齐。 把每个组件分别保存到指定路径下，见图3所示。 图3 几何准备 2)面网格的准备与主/次面识别 在MESH中队上述几何模型分别进行面网格划分，检查网格质量并保存，见图4所示。 图4 面网格准备 图五所示在网格划分界面进行主（master）/次（slave）面的识别与显示，并且
可以人为定义交换主/次面。 图5 主/次面识别 3)特征线的识别与修复 MESH中对于面网格的装配是通过特征线来识别进行的，因此，在装配前必须对特征线进行选择和修复，如图6所示。 图6 特征线的识别与修复 4)面网格装配 如图7所示，特征线选择完成后，点击图中区域1按钮保存特征线，然后点击区域2按钮进行面网格装配，并完成装配。
Procast
Procast Procast MeshCAST PreCAST DataCAST ProCAST PostCAST ViewCAST Ideas 1(simulation + master modeler): 2Partition 3simulation+ meshing 4:file,export,ideas simulation universal file, *.unv OK Meshcast 1Dos meshcast 2File/open I-deas surface mesh(*.unv) 3Check mesh,Check intersection Message Window 4Tet mesher,full layer no layer,gen tet mesh 5Display Ops bad element,Negative Jac) save 6Exit*.mesh Precast () 1precast ** 2Geometry,units(mm),meshcast*.mesh Apply 3check geom 4Material,database add assign 5Interface database(
)create(yes,Apply),assign 6Boundary temperature, heat,velocity temperature velocity,heat symmetry() database add Temperature film coff ambi temp assign surface add Temperature,Velocity,Heat symmetry,assign select(Temperature velocity Heat select all 7Process Gravity(9.81m/s2 +- 8Initial condition constant, Free surface,empty yes No 9Run parameters,units;general (INLEV0,NSTEP,TFINAL )thermal(TFREQ,QFREQ 510)flow VFREQ 510FREESURFACE 122 LVSURF 1 10Exit,go back, continue*d.dat*p.dat Datacast * Procast * dos Prostat *
PROCAST使用方法 ProCAST铸造模拟的基本流程为：Meshcast划分网格并检查——PreCAST设置边界条件和运行参数——DataCAST，ProCAST解算——ViewCAST处理、分析计算结果。 1 造型：造出零件和浇注系统，不用造出模壳。UG型存成：*.xmt_txt 文件。 2 划分网格：打开Meshcast，新建时引入造型文件。修改properties 中的单位，Advanced中的Tolernace value为0.01。 表面网格：Meshcast (*.sm) I-deas (*.unv) patran (*.out) 实体网格：Meshcast (*.mesh) Procast (*d.dat) I-deas (*.ideas.mesh) Patran (*.patran.mesh) 2.1 检查几何模型。 蓝边表示自由边或只被一个面所有；黄边表示被3个以上的面共有。 正确模型是：任何边都至少被两个面共有；任何面都必须由封闭的一组边围成；几何面必须封闭以形成几何体。 调入模型后先检查几何模型。不合格的几何模型用修改工具更改。几何模型合格后设置网格尺寸。再生成网格，显示网格，修改网格。 2.2 网格尺寸设置 选择要设置的边。红色为选中。可以对零件网格设小，浇 注系统网格设大。 2.3 生成网格显示网格检查网格网格信息进入体网格 2.4当检查几何模型、、通过后可以进而体网格。 未生成的面、质量差的网格需修改。
2.5 edit Mesh页中check mesh和check intersections需检查合格，否则修改网格。在shell页中选取不作型壳的表面，输入型壳厚度，生成型壳，再检查check mesh 和check intersections两项。然后tel mesh页中点gengerate tel mesh生产体网格。检查体网格质量Bad Elements、Neg Jac（可以有几个Bad Elements）。点击smooth mesh重新排列网格节点。存盘退出（生成体网格*.mesh）。 3 边界条件设置Precast 3.1 调入模型*.mesh，显示信息表。 3.2 打开菜单Materials下assign(选取热物性参数)。单击materials下的编号，以确认类型。Type下的内容是材料类型如mold 模壳、casting铸件、core芯子等。对于casting类型，将empty单击成YES。在下面的材料库中选取材料，用ASSIGN分配到指定的编号中。 3.3 打开interface菜单，设置模型中不同材料界面间传热条件。将type设成coinc。 3.4 boundary conditions菜单，用add 添加边界条件，从下面选取值。边界条件有4个：temperature(浇注温度)，选浇口杯面积；veiocity(浇注速度)，选浇口杯面积；heat(浇口杯与大气传热比) ，选浇口杯面积；heat(模壳与大气传热比)，选模壳面积。面积设置用选取工具在模型上点红，再点assign分配上。 3.5 process菜单中gravity选取重力方向。单击为正方向，双击为
Procast2009.1下载地址及安装教程（win7） 注：本教程根据Xp安装教程修改得来，用来在win7上安装。注意安装时各个程序运行时以管理员身份运行。 Procast2009.1下载地址：https://www.doczj.com/doc/a63227918.html,/topics/2883134/ 1.管理员身份运行setup.exe开始安装，安装过程比较简单，一直点next到这里可以改变安装位置，建议只改盘符，如改成D:\Program Files\ESI Group\ProCAST\2009.1，这样方便后面的破解。 然后再点一下next即可开始安装
2.安装完成后先不要打开procast，破解需要两步，第一步1双击运行光盘下的crack.exe进行破解，注意破解位置要跟安装位置一致，否则会导致破解失败的 点安装后稍等片刻后会自动弹出一个黑色的DOS窗口和一个记事本窗口（千万不要关闭这个黑色的DOS窗口），把记事本窗口里面第二行的host字符改成你的计算机名
Win7计算机名的获取方法：桌面--计算机—右键---属性如果不一致选计算机全名 XP计算机名获取
改后： 上图里面的Winxp是我的计算机名，你的应该不一样保存后关闭这个记事本窗口 接着会自动弹出一个授权服务器窗口：
切换到config services标签： 保存点-是 保存后启动授权服务：
出现successful的提示后即可关闭这个授权服务器窗口 破解第2部，找到运行光盘下的crack.exe，右键---解压到当前文件夹， 找到解压出来的文件夹bin如下图，复制到C:\Program Files\ESI Group\ProCAST\2009.1 文件夹下，替换里面的原bin文件，确认文件夹替换→点是→复制和替换(下面勾选为之后的冲突执行此操作)。到此破解完毕。 3.可以顺利进入procast了，因为我们缺少visual-environment5.0，所以用VisualCAST 是无法查看计算结果的,但是我们可以用viewcast查看结果。在ProCAST Manager的界面上用鼠标右键点击VisualCAST，在出来的选项中选择ViewCAST即可，如下图所示。